阅读说明：本技术 功率转换装置 (Power conversion device ) 是由 清家康平 林亮兵 于 2017-04-21 设计创作，主要内容包括：具有：半导体模块,该半导体模块具有半导体开关元件；散热器,该散热器用于半导体模块的冷却；弹簧构件,该弹簧构件用于将半导体模块按压至散热器；壳体,该壳体收容半导体模块和弹簧构件；以及桥状结构,通过将壳体安装于散热器,该桥状结构通过弹簧构件将半导体模块按压至散热器。(Semiconductor module is included, which has thyristor；Radiator, the radiator are used for the cooling of semiconductor module；Spring member, the spring member are used to semiconductor module being pressed into radiator；Shell, the shell accommodate semiconductor module and spring member；And bridge-like structure, by the way that shell is installed on radiator, which is pressed into radiator for semiconductor module by spring member.)

功率转换装置

技术领域

本发明涉及一种包括散热结构的功率转换装置。

背景技术

在现有的功率转换装置中，采用具有半导体元件的半导体模块。由于半导体模块在开关时会发热，因此，优选使其冷却。作为半导体模块的冷却方法，例如，能够列举下述方法：将半导体模块安装于散热器，并通过散热器对半导体模块进行冷却。

在现有的功率转换装置中，半导体模块被弹簧构件按压至散热器。由此，能够提高半导体模块与散热器的紧密接触性，从而提高导热率。也就是说，半导体模块变得易于散热。

在现有技术中，在配置于散热器的上表面的半导体模块上配置弹簧构件，进一步地，在弹簧构件上配置有用于加强弹簧构件的加强梁。在上述加强梁形成有贯穿孔。此外，在将加强梁与弹簧构件重叠的状态下，通过螺钉将加强梁紧固于散热器侧，从而使半导体模块与散热器紧密接触(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第4129027号公报。

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在现有技术中，存在以下技术问题。

在上述现有技术中，为了将半导体模块按压至散热器，需要弹簧构件和加强梁。因此，现有的功率转换装置具有较多的部件个数。此外，现有的功率转换装置由于部件个数变多，因而存在对壳体内的结构产生限制或者组装工序增加等技术问题。

本发明是为了解决上述技术问题而形成的，其目的在于获得一种功率转换装置，该功率转换装置包括与以往相比能够减少壳体内部的部件个数以及组装工序的结构。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的功率转换装置具有：半导体模块，该半导体模块具有半导体开关元件；散热器，该散热器用于半导体模块的冷却；弹簧构件，该弹簧构件用于将半导体模块按压至散热器；壳体，该壳体收容半导体模块和弹簧构件；以及桥状结构，通过将壳体安装于散热器，该桥状结构通过弹簧构件将半导体模块按压至散热器。

发明效果

根据本发明，以半导体模块、通电部件等发热部件的冷却为目的，作为在弹簧构件的上部安装并固定加强梁的替代，设置能够通过安装并固定壳体来按压弹簧构件的结构，从而具有能够通过壳体的安装而将半导体模块固定于散热器的结构。其结果是，能够获得一种功率转换装置，该功率转换装置包括与以往相比能够使壳体内部的部件个数以及组装工序减少的结构。

附图说明

图1是本发明实施方式一的功率转换装置的立体展开图。

图2是包括本发明实施方式一的图1的结构的功率转换装置的剖视图。

图3是本发明实施方式二的功率转换装置的立体展开图。

图4是包括本发明实施方式二的图3的结构的功率转换装置的剖视图。

图5是本发明实施方式三的功率转换装置的立体展开图。

图6是包括本发明实施方式三的图5的结构的功率转换装置的剖视图。

图7是本发明实施方式四的功率转换装置的立体展开图。

图8是包括本发明实施方式四的图7的结构的功率转换装置的剖视图。

图9是本发明实施方式五的功率转换装置的立体展开图。

图10是包括本发明实施方式五的图9的结构的功率转换装置的剖视图。

图11是本发明实施方式六的功率转换装置的立体展开图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的功率转换装置的优选实施方式进行说明。另外，本发明并不限定于上述实施方式。

实施方式一

图1是本发明实施方式一的功率转换装置的立体展开图。此外，图2是包括本发明实施方式一的图1的结构的功率转换装置的剖视图。

图1所示的本实施方式一的功率转换装置包括下述结构：盖部10、电路部20、壳体30、板簧40、半导体模块50以及散热器60层叠并通过螺钉70、71固定。

如图2所示，在壳体30设置有作为加强梁的替代的桥状结构31。此外，构成为下述结构：利用螺钉71将壳体30组装于散热器60，与此同时，通过桥状结构31按压板簧40，使半导体模块50与散热器60紧密接触。

此外，通过使用螺钉70，从而盖部10组装至壳体30以夹住电路部20。

如上所述，根据实施方式一，利用包括桥状结构31的壳体30，能够使半导体模块50与散热器60粘接。因此，不需要现有功率转换装置中所需要的加强梁。其结果是，能够实现一种功率转换装置，该功率转换装置包括与以往相比能够使壳体内部的部件个数以及组装工序减少的结构。

实施方式二

图3是本发明实施方式二的功率转换装置的立体展开图。此外，图4是包括本发明实施方式二的图3的结构的功率转换装置的剖视图。

与先前的实施方式一相同的是，图3所示的本实施方式二的功率转换装置包括下述结构：盖部10、电路部20、壳体30、板簧40、半导体模块50以及散热器60层叠并通过螺钉70、71固定。与先前的实施方式一相比，本实施方式二的不同点在于使用螺钉71的固定方法。因此，以下以该不同点为中心进行说明。

在先前的实施方式一中，构成为下述结构：在使用螺钉71将壳体30螺纹紧固于散热器60后，在上部设置电路部20，在此基础上，使用其它螺纹孔来设置壳体30的盖部10。

以此相对的是，在本实施方式二中，构成为下述结构：在将壳体30螺纹紧固于散热器60时，对于壳体30，从散热器60侧通过螺钉71进行螺纹紧固。其结果是，能够使用于将盖部10安装于壳体30的螺钉70用的螺纹孔与螺钉71用的螺纹孔共用化，从而能够减少螺纹紧固点的个数。

如上所述，根据实施方式二，能够实现与先前的实施方式一相同的效果。此外，根据实施方式二，通过改进螺钉的固定方法而使螺纹孔共用化，从而能够进一步地减少螺纹紧固点的个数。

实施方式三

图5是本发明实施方式三的功率转换装置的立体展开图。此外，图6是包括本发明实施方式三的图5的结构的功率转换装置的剖视图。

图5所示的本实施方式三的功率转换装置包括下述结构：盖部10、电路部20、壳体30、板簧40、半导体模块50以及散热器60层叠并仅通过螺钉70固定。也就是说，与先前的实施方式一、二相比，本实施方式三的不同点在于不需要螺钉71的固定方法。因此，以下以该不同点为中心进行说明。

在本实施方式三中，构成为下述结构：在散热器60上设置壳体30，在上部设置电路部20，在此基础上，设置壳体30的盖部10，通过一个种类的螺钉70将散热器60、壳体30以及盖部10这三个部件螺纹紧固。由此，能够共用螺钉，从而减少螺钉根数、紧固点个数。

如上所述，根据实施方式三，能够实现与先前的实施方式一相同的效果。此外，根据实施方式三，通过改进螺钉的固定方法而使螺纹孔共用化并且将螺钉自身设为一个种类，从而能够进一步地减少螺钉根数以及螺纹紧固点的个数。

实施方式四

图7是本发明实施方式四的功率转换装置的立体展开图。此外，图8是包括本发明实施方式四的图7的结构的功率转换装置的剖视图。

图7所示的本实施方式四的功率转换装置包括下述结构：壳体30a、电路部20、板簧40、半导体模块50以及散热器60层叠并仅通过螺钉70固定。也就是说，与先前的实施方式三相比，在本实施方式四中，壳体30a具有盖部10的功能，因而盖部10与壳体30一体化。因此，以下以该不同点为中心进行说明。

在本实施方式四中，具有下述结构：在散热器60上设置了半导体模块50以及电路部20的基础上，设置了具有加强梁和盖部的功能的壳体30a。由此，实现部件个数的进一步减少。

如上所述，根据实施方式四，能够实现与先前的实施方式一相同的效果。此外，根据实施方式四，通过将盖部与壳体一体化，能够实现部件个数的进一步减少。

实施方式五

图9是本发明实施方式五的功率转换装置的立体展开图。此外，图10是包括本发明实施方式五的图9的结构的功率转换装置的剖视图。

图9所示的本实施方式五的功率转换装置包括下述结构：盖部10、电路部20、垫圈80、壳体30、板簧40、半导体模块50、垫圈81以及散热器60层叠并通过螺钉70、71固定。与先前的实施方式二相比，本实施方式五的不同点在于还包括垫圈80、81。因此，以下以该不同点为中心进行说明。

在本实施方式五的功率转换装置中，在盖部10与壳体30之间设置有垫圈80，在壳体30与散热器60之间设置有垫圈81。通过采用上述结构，使用垫圈80、81能够使壳体30与散热器60之间具有防水性、防尘性，从而能够保护电路20免受外部的水以及异物的影响。

如上所述，根据实施方式五，能够实现与先前的实施方式二相同的效果。此外，根据实施方式五，通过组装垫圈，还能够实现具备防水性、防尘性的功率转换装置。

实施方式六

图11是本发明实施方式六的功率转换装置的立体展开图。在本实施方式六中，在壳体30设置有多个桥状结构31。通过采用上述结构，能够增加半导体模块50的配置个数。

如上所述，根据实施方式六，能够实现与先前的实施方式一相同的效果。此外，根据实施方式六，通过使用包括多个起到加强梁的作用的桥状结构的壳体，能够增加半导体模块的配置个数，从而能够提高功率转换装置的设计自由度。

另外，在上述实施方式一～六的功率转换装置中，将壳体与桥状结构设为一体，但本发明不限定于上述结构。例如，也能够采用通过壳体将在按压弹簧构件时起到加强梁的作用的桥状结构固定等将壳体和桥状结构分割成多个部件的结构。如此一来，通过将壳体和桥状结构设为不同的构件，能够简化壳体的结构。

此外，在上述实施方式一～六中，虽然没有特别指定壳体的材料，但作为壳体的材料，较为理想的是，由能够铸模加工且导热性高的铝合金或锌合金等熔点低的材料构成。此外，壳体的材料只要是导热性高的材料则不限定于金属，也可采用能够模塑加工的树脂材料。

符号说明

10 盖部；

20 电路部；

30、30a 壳体；

31 桥状结构；

40 板簧；

50 半导体模块；

60 散热器；

70、71 螺钉；

80、81 垫圈。